統(tǒng)收式采棉機氣力輸送系統(tǒng)的設計及其動力學研究.pdf

1、棉花是國家的重要戰(zhàn)略物資,而新疆是中國主要棉花種植區(qū),新疆棉花的產量占全國的比例越來越大,已經超過了半壁江山。棉花是新疆的主要經濟作物,也是新疆農民的主要經濟來源。棉花生產的機械化是未來的發(fā)展趨勢,犁地、整地、播種、打藥等環(huán)節(jié)已經實現機械化,但是棉花的采摘環(huán)節(jié)仍然需要人工參與。因此要實現棉花產業(yè)規(guī)?；掷m(xù)發(fā)展,棉花采收就要機械化。目前新疆采棉機主要是進口的,其中主要是美國迪爾和凱斯生產的水平摘錠采棉機,美國的采棉機的價格昂貴、結構復雜、

2、維修成本高等特點,很難廣泛推廣。目前國內的采棉機仍在試驗研發(fā)階段,主要有石河子福順研制的統(tǒng)收式采棉機和兵團研制的梳齒式采棉機。統(tǒng)收式采棉機是我國獨立自主研制的,進過最近幾年的理論研究及試驗驗證和完善,充分地證明統(tǒng)收式采棉機的采摘機機理可行,功能完整,采凈率高、制造成本低等優(yōu)點;但是統(tǒng)收式采棉機含雜率較高,輸送過程中管道容易堵塞,嚴重影響了棉花的品質,并降低了采棉機的工作效率和科研進度。因此統(tǒng)收式采棉機的風送系統(tǒng)的研究和優(yōu)化設計成為了迫在

3、眉睫的問題。
　　針對以上問題,本文對統(tǒng)收式采棉機風送系統(tǒng)進行了設計優(yōu)化、動力學分析和試驗分析,主要研究內容如下:
　　(1)從采摘物的基本物料特性入手,完成對采摘物生物及物理特性的研究,同時建立試驗臺,完成采摘物漂浮試驗,確定采摘物的臨界漂浮速度。并通過理論分析、計算,確定風送系統(tǒng)基本的結構參數和動力參數。
　　(2)改進風送系統(tǒng)。采用完全氣力輸送模式,減少機械輸送部分,降低輸送系統(tǒng)對棉花纖維的破壞。采用喇叭口狀豎直

4、管道入口,避免渦流的產生,同時合理利用氣體高速射流且產生負壓的特點,在完成輸送的同時清除棉桃、棉桿等密度較大雜質。
　　(3)利用 Solidworks三維制圖軟件完成風送系統(tǒng)三維模型的建立。為構建風送系統(tǒng)試驗臺、制造風送系統(tǒng)樣機提供參考依據。
　　(4)利用 Fluent軟件對風送系統(tǒng)的流場進行動力學分析,通過分析結果對風送系統(tǒng)進行結構參數改進和優(yōu)化設計。
　　(5)對風送系統(tǒng)建立三維模型,通過計算和仿真模擬試驗,最